DE112020001474T5 - MEMS GAS SENSOR CARRIER - Google Patents

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DE112020001474T5 DE112020001474.6T DE112020001474T DE112020001474T5 DE 112020001474 T5 DE112020001474 T5 DE 112020001474T5 DE 112020001474 T DE112020001474 T DE 112020001474T DE 112020001474 T5 DE112020001474 T5 DE 112020001474T5
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Teppei KIMURA
Hiroaki Suzuki
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Nissha Co Ltd
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Abstract

[Aufgabe]Bereitgestellt wird ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper, der keine Kappe oder dergleichen zum Schutz eines MEMS-Gassensorchips benötigt und leicht verdünnt werden kann.[Lösung]Es sind ein MEMS-Gassensorchip und eine Leiterplatte bereitgestellt. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und eine Vielzahl von Anschlussklemmen ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.[Task] Provided is a MEMS gas sensor carrier body which does not require a cap or the like to protect a MEMS gas sensor chip and can be easily thinned. [Solution] A MEMS gas sensor chip and a circuit board are provided. The MEMS gas sensor chip includes: a socket with a cavity; an insulating film provided on the base to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit provided on a portion of the insulating film above the cavity; and a plurality of pads provided on an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit. The circuit board includes a gas introduction path and a plurality of connection terminals. The MEMS gas sensor chip is attached to the printed circuit board, the cavity and the gas introduction path overlap in plan view, and the plurality of pads being electrically connected to the plurality of connection terminals.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft einen MEMS-Gassensor-Trägerkörper.The present invention relates to a MEMS gas sensor carrier body.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel einer Konfiguration, bei der ein MEMS-Gassensorchip auf einem Trägersubstrat befestigt ist (siehe 7). Ein MEMS-Gassensorchip-Trägerkörper 100 dieser Konfiguration weist einen MEMS-Gassensorchip 200 auf, der auf einem Trägersubstrat 300 befestigt ist, das mit einem Öffnungsabschnitt 320 versehen ist, und weist vier Seiten und Ecken auf, die mit einer Kappe 400 abgedeckt sind (siehe 7(b)). Der MEMS-Gassensorchip 200 schließt ein: einen Sockel 210 mit einem Durchgangsloch 211, einen Isolierfilm 220, der ausgebildet ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, ein gassensitives Material 230, das auf dem Isolierfilm und über dem Durchgangsloch positioniert ist, und eine Vielzahl von Pads 240, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Durchgangsloch positioniert und mit dem gassensitiven Material verbunden sind (siehe 7(a)). Die auf dem Trägersubstrat vorgesehenen Pads 240 und Anschlussklemmen 310 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei das gassensitive Material 230 in dem Öffnungsabschnitt 320 des Trägersubstrats positioniert ist. Ein solcher MEMS-Gassensor-Trägerkörper ist durch die Kappe abgedeckt, sodass verhindert werden kann, dass Schmutz und Öl an dem gassensitiven Material anhaften.Patent Document 1 discloses an example of a configuration in which a MEMS gas sensor chip is mounted on a support substrate (see FIG 7th ). A MEMS gas sensor chip carrier body 100 this configuration has a MEMS gas sensor chip 200 on, which is on a carrier substrate 300 is attached with an opening portion 320 and has four sides and corners that are capped 400 are covered (see 7 (b) ). The MEMS gas sensor chip 200 includes: a pedestal 210 with a through hole 211 , an insulating film 220 formed to cover the through hole is a gas sensitive material 230 positioned on the insulating film and over the through hole, and a plurality of pads 240 which are positioned in an area on the insulating film not above the through hole and connected to the gas sensitive material (see 7 (a) ). The pads provided on the carrier substrate 240 and terminals 310 are electrically connected to each other, the gas-sensitive material 230 in the opening portion 320 of the carrier substrate is positioned. Such a MEMS gas sensor carrier body is covered by the cap, so that dirt and oil can be prevented from adhering to the gas-sensitive material.

LITERATURLISTELITERATURE LIST

PatentliteraturPatent literature

PTL 1: JP 2009-216543 A PTL 1: JP 2009-216543 A

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Technisches ProblemTechnical problem

Bei dem bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper ist der Isolierfilm in einem Bereich, in dem das gassensitive Material bereitgestellt ist, sehr dünn, da der Isolierfilm so ausgebildet ist, dass er das Durchgangsloch des Sockels bedeckt. Angesichts dessen muss die Kappe bereitgestellt werden, um eine Beschädigung an dem Isolierfilm oder dergleichen zu verhindern, doch stellt dies insofern ein Problem dar, als die Verdünnung des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers begrenzt ist.In the known MEMS gas sensor carrier body, the insulating film in a region in which the gas-sensitive material is provided is very thin because the insulating film is formed so that it covers the through hole of the base. In view of this, the cap must be provided in order to prevent damage to the insulating film or the like, but this poses a problem in that thinning of the MEMS gas sensor base is limited.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen MEMS-Gassensor-Trägerkörper bereitzustellen, der keine Kappe oder dergleichen zum Schutz des MEMS-Gassensorchips erfordert und leicht verdünnt werden kann.An object of the present invention is to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a MEMS gas sensor base which does not require a cap or the like for protecting the MEMS gas sensor chip and can be easily thinned.

Lösung für das ProblemSolution to the problem

Einige Gesichtspunkte werden nachstehend als Mittel zum Lösen der Probleme beschrieben.Some aspects are described below as a means of solving the problems.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und ein Trägersubstrat ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen und eine Vielzahl von Mikroporen ein. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich positioniert ist, in dem die Mikroporen ausgebildet sind.A MEMS gas sensor carrier body of the present invention includes a MEMS gas sensor chip and a carrier substrate. The MEMS gas sensor chip includes: a socket with a cavity; an insulating film provided to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit positioned over the cavity; and a plurality of pads positioned in an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit. The carrier substrate includes a plurality of connection terminals and a plurality of micropores. The pads and the connection terminals are electrically connected to one another, the gas sensor unit being positioned in an area in which the micropores are formed.

Der Bereich des Trägersubstrats, in dem die Mikroporen ausgebildet sind, kann dünner sein als ein anderer Bereich als der Bereich, in dem die Mikroporen ausgebildet sind.The area of the carrier substrate in which the micropores are formed can be thinner than a different area than the area in which the micropores are formed.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und eine flexible Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die flexible Leiterplatte schließt ein: einen Basisfilm, der ein Durchgangsloch einschließt; eine Vielzahl von Anschlussklemmen, die auf dem Basisfilm bereitgestellt sind; und einen Metallgitterabschnitt, der auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, und von den Anschlussklemmen isoliert ist. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich positioniert ist, in dem der Metallgitterabschnitt ausgebildet ist.A MEMS gas sensor base of the present invention includes a MEMS gas sensor chip and a flexible circuit board. The MEMS gas sensor chip includes: a socket with a Cavity; an insulating film provided to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit positioned over the cavity; and a plurality of pads positioned in an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit. The flexible circuit board includes: a base film including a through hole; a plurality of connection terminals provided on the base film; and a metal mesh portion provided on the base film to cover the through hole and insulated from the connection terminals. The pads and the connection terminals are electrically connected to one another, the gas sensor unit being positioned in an area in which the metal grid section is formed.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und ein Trägersubstrat ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen und mindestens eine Rille ein. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei sich der Hohlraum und die Rille in Draufsicht überlappen.A MEMS gas sensor carrier body of the present invention includes a MEMS gas sensor chip and a carrier substrate. The MEMS gas sensor chip includes: a socket with a cavity; an insulating film provided to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit positioned over the cavity; and a plurality of pads positioned in an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit. The carrier substrate includes a plurality of connection terminals and at least one groove. The pads and the connection terminals are electrically connected to one another, with the cavity and the groove overlapping in plan view.

Das Trägersubstrat kann ferner einen vertieften Abschnitt in einem Bereich einschließen, in dem die Gassensoreinheit positioniert ist, und der vertiefte Abschnitt kann mit der Rille verbunden sein.The support substrate may further include a recessed portion in an area where the gas sensor unit is positioned, and the recessed portion may be connected to the groove.

Die Umfänge der Verbindungsabschnitte zwischen den Pads und den Anschlussklemmen können durch Harz abgedichtet sein.The peripheries of the connection portions between the pads and the connection terminals may be sealed by resin.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und eine Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und eine Vielzahl von Anschlussklemmen ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.A MEMS gas sensor base of the present invention includes a MEMS gas sensor chip and a circuit board. The MEMS gas sensor chip includes: a socket with a cavity; an insulating film provided on the base to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit provided on a portion of the insulating film above the cavity; and a plurality of pads provided on an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit. The circuit board includes a gas introduction path and a plurality of connection terminals. The MEMS gas sensor chip is attached to the printed circuit board, the cavity and the gas introduction path overlap in plan view, and the plurality of pads being electrically connected to the plurality of connection terminals.

Die Leiterplatte kann ferner einen Metallgitterabschnitt einschließen, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten kann die Vielzahl von Mikroporen teilweise bedecken.The circuit board may further include a metal mesh portion insulated from the plurality of terminals and including a plurality of metal wires provided on the circuit board, and the plurality of metal wires may partially cover the plurality of micropores.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung erfordert keine Kappe oder dergleichen zum Schutz des MEMS-Gassensorchips und kann leicht verdünnt werden.A MEMS gas sensor base of the present invention does not require a cap or the like for protecting the MEMS gas sensor chip and can be easily thinned.

FigurenlisteFigure list

  • 1(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht. 1(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 1 (a) Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a MEMS gas sensor chip. 1 (b) Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a MEMS gas sensor base.
  • 2(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht. 2(b) bis 2(d) sind schematische Draufsichten, die ein Beispiel der Form eines Hohlraums des MEMS-Gassensorchips veranschaulichen. 2 (a) Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of a MEMS gas sensor chip. 2 B) until 2 (d) 12 are schematic plan views illustrating an example of the shape of a cavity of the MEMS gas sensor chip.
  • 3 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht. 3 Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of a MEMS gas sensor chip.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form eines mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs eines Trägersubstrats veranschaulicht. 4th Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of the shape of a microporous portion of a support substrate.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 5 Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 6th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper veranschaulicht. 7th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a known MEMS gas sensor substrate.
  • 8(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips (A-A-Querschnitt von 3) veranschaulicht. 8(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 8 (a) FIG. 13 is a schematic cross sectional view showing an example of a MEMS gas sensor chip (AA cross section of FIG 3 ) illustrated. 8 (b) Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a MEMS gas sensor base.
  • 9 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel einer flexiblen Leiterplatte veranschaulicht. 9 Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of a flexible circuit board.
  • 10 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form eines Durchgangslochs veranschaulicht, das in der flexiblen Leiterplatte ausgebildet ist. 10 Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of the shape of a through hole formed in the flexible circuit board.
  • 11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 11 Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 12th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 13th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 14th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 15th Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 16 Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the MEMS gas sensor base.
  • 17(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips (A-A-Querschnitt von 3) veranschaulicht. 17(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht (A-A-Querschnittsansicht von 18(a)). 17 (a) FIG. 13 is a schematic cross sectional view showing an example of a MEMS gas sensor chip (AA cross section of FIG 3 ) illustrated. 17 (b) FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a MEMS gas sensor base (AA cross-sectional view of FIG 18 (a) ).
  • 18(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 18(b) ist eine B-B-Querschnittsansicht von 18(a). 18 (a) Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of a MEMS gas sensor base. 18 (b) FIG. 14 is a BB cross-sectional view of FIG 18 (a) .
  • 19 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form einer in einem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht. 19th Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of the shape of a groove formed in a supporting substrate.
  • 20 ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer in dem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht. 20th Fig. 13 is a schematic plan view illustrating another example of the shape of a groove formed in the supporting substrate.
  • 21 ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer in dem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht. 21 Fig. 13 is a schematic plan view illustrating another example of the shape of a groove formed in the supporting substrate.
  • 22 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer im Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht. 22nd Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the shape of a groove formed in the supporting substrate.
  • 23(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 23(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 23(a). 23 (a) Fig. 13 is a schematic plan view illustrating another example of the MEMS gas sensor base. 23 (b) FIG. 3 is an AA cross-sectional view of FIG 23 (a) .
  • 24 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer Rille und eines vertieften Abschnitts veranschaulicht, die in dem Trägersubstrat ausgebildet sind. 24 Fig. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the shape of a groove and a recessed portion formed in the support substrate.
  • 25(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 25(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 25(a). 25 (a) Fig. 13 is a schematic plan view illustrating another example of the MEMS gas sensor base. 25 (b) FIG. 3 is an AA cross-sectional view of FIG 25 (a) .
  • 26(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht (A-A-Querschnittsansicht von 26(b)). 26 (a) FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a MEMS gas sensor base (AA cross-sectional view of FIG 26 (b) ).
  • 26(b) ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel einer Leiterplatte veranschaulicht. 26 (b) Fig. 13 is a schematic plan view illustrating an example of a circuit board.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Nachstehend wird ein Beispiel einer Ausführungsform eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.An example of an embodiment of a MEMS gas sensor base of the present invention will be described below with reference to the drawings.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und ein Trägersubstrat 3 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und eine Vielzahl von Mikroporen 32 ein. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich 3a positioniert ist, in dem die Mikroporen ausgebildet sind (siehe 1).A MEMS gas sensor carrier 1 The present invention includes a MEMS gas sensor chip 2 and a support substrate 3 one. The MEMS gas sensor chip 2 includes: a pedestal 21 with a cavity 21a ; an insulating film 22nd provided to cover the cavity and an opening portion 22a which is connected to the cavity; a gas sensor unit 23 positioned over the cavity; and a variety of pads 24 that in one area 2 B on the insulating film are not positioned over the cavity and are connected to the gas sensor unit. The carrier substrate 3 closes a variety of connection terminals 31 and a multitude of micropores 32 one. The pads 24 and the connection terminals 31 are electrically connected to each other, with the gas sensor unit in one area 3a is positioned in which the micropores are formed (see 1 ).

Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind (siehe 1(a)).The MEMS gas sensor chip 2 includes: a pedestal 21 with a cavity 21a ; an insulating film 22nd provided to cover the cavity and an opening portion 22a which is connected to the cavity; a gas sensor unit 23 positioned over the cavity; and a variety of pads 24 that in one area 2 B are positioned on the insulating film not over the cavity and are connected to the gas sensor unit (see 1 (a) ).

Der Sockel 21 ist ein Isolator, und Beispiele für Materialien, die dafür verwendet werden können, schließen Silicium, Saphirglas, Quarzglas, Keramikwafer, Siliciumcarbid (SiC) und dergleichen ein. Die Dicke des Sockels 21 kann zum Beispiel 100 bis 800 µm betragen. Der Sockel 21 ist mit dem Hohlraum 21a versehen. Der Hohlraum 21a weist eine viereckige Pyramidenform mit einer querverlaufenden Querschnittsfläche auf, die von einer Oberfläche des Sockels zur anderen Oberfläche abnimmt. Es ist zu beachten, dass der Hohlraum 21a eine vertikale Lochform aufweisen kann (siehe 2(a)) und eine quadratische, eine rechteckige oder eine kreisförmige ebene Form aufweisen kann (siehe 2(b) bis 2(d)).The base 21 is an insulator, and examples of materials that can be used therefor include silicon, sapphire glass, quartz glass, ceramic wafers, silicon carbide (SiC), and the like. The thickness of the base 21 can for example be 100 to 800 µm. The base 21 is with the cavity 21a Mistake. The cavity 21a has a quadrangular pyramid shape with a transverse cross-sectional area that decreases from one surface of the pedestal to the other surface. It should be noted that the cavity 21a may have a vertical hole shape (see 2 (a) ) and can have a square, a rectangular or a circular planar shape (see 2 B) until 2 (d) ).

Der Isolierfilm 22 ist so ausgebildet, dass er den Hohlraum 21a des Sockels 21 bedeckt. Der Isolierfilm im Bereich 2a oberhalb des Hohlraums weist somit eine Dünnschichtform auf. Zusätzlich weist der Isolierfilm den Öffnungsabschnitt 22a auf, der mit dem Hohlraum 21a verbunden ist. Der Öffnungsabschnitt 22a weist zum Beispiel eine Form wie die in 3 in Draufsicht veranschaulichte auf und ist in dem Isolierfilm bereitgestellt, der in dem Bereich 2a über dem Hohlraum ausgebildet ist. Die Dicke des Isolierfilms kann zum Beispiel 0,1 bis 10 µm betragen. Beispiele für Materialien, die für den Isolierfilm 22 verwendet werden können, schließen SiO2, Si3N4, SiNxOy, SiC, TiN, Ta2O5, Al2O3, MgO, Polyimid, Epoxidharz, einen mehrschichtigen Film, der durch Kombinieren davon gebildet ist, und dergleichen ein.The insulating film 22nd is designed so that it has the cavity 21a of the base 21 covered. The insulating film in the area 2a above the cavity thus has a thin-film shape. In addition, the insulating film has the opening portion 22a on that with the cavity 21a connected is. The opening section 22a for example, has a shape like that in 3 Fig. 13 illustrated in plan view and is provided in the insulating film formed in the area 2a is formed over the cavity. The thickness of the insulating film can be 0.1 to 10 µm, for example. Examples of materials used for the insulating film 22nd include SiO 2 , Si 3 N 4 , SiN x O y , SiC, TiN, Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , MgO, polyimide, epoxy resin, a multilayer film formed by combining them, and like one.

Die Gassensoreinheit 23 ist im Bereich 2a oberhalb des Hohlraums positioniert. Die Gassensoreinheit 23 schließt ein: den Isolierfilm 22, der in dem Bereich 2a über dem Hohlraum ausgebildet ist; einen Detektionselektrodenabschnitt und eine Heizeinheit (nicht veranschaulicht), die innerhalb des Isolierfilms 22 geschichtet sind; und ein gassensitives Material 23a, das den Detektionselektrodenabschnitt bedeckt. Der Detektionselektrodenabschnitt dient dazu, eine Änderung eines Widerstandswerts innerhalb des MEMS-Gassensorchips 2 zu detektieren, wenn zu detektierendes Gas an dem gassensitiven Material 23a haftet. Die Heizeinheit dient zum Erwärmen des gassensitiven Materials 23a und dient dazu, die Reaktion des zu detektierenden Gases und des gassensitiven Materials 23a zu erleichtern und das absorbierte Gas und die Feuchtigkeit nach der Reaktion schnell zu diffundieren. Das gassensitive Material 23a schließt eine Eigenschaft ein, die gegenüber zu detektierendem Gas empfindlich ist (reagiert). Insbesondere ändert sich ein Widerstandswert des gassensitiven Materials 23a gemäß einer Konzentrationsänderung des zu detektierenden Gases. Die Dicke des gassensitiven Materials 23a kann zum Beispiel 0,1 bis 100 µm betragen. Das für das gassensitive Material 23a verwendbare Material ist zum Beispiel SnO2, WO3, ZnO, NiO, CuO, FeO, oder In2O3. Ein zur Bildung des gassensitiven Materials 23a verwendbares Verfahren ist zum Beispiel Siebdruck, Dispenser- oder Tintenstrahlauftrag oder Sputtern. Die Pads 24 sind im Bereich 2b auf dem Isolierfilm 22 nicht über dem Hohlraum positioniert. Wie in 3 veranschaulicht, sind zum Beispiel vier Pads 24 gebildet. Zwei der vier Pads sind mit einem Elektrodenverdrahtungsmuster 25 und die restlichen zwei mit einem Heizerverdrahtungsmuster 26 verbunden. Das Elektrodenverdrahtungsmuster 25 ist mit dem Detektionselektrodenabschnitt der Gassensoreinheit 23 verbunden, und das Heizverdrahtungsmuster 26 ist mit der Heizeinheit der Gassensoreinheit 23 verbunden.The gas sensor unit 23 is in the area 2a positioned above the cavity. The gas sensor unit 23 includes: the insulating film 22nd who is in the area 2a is formed over the cavity; a detection electrode portion and a heating unit (not illustrated) located inside the insulating film 22nd are layered; and a gas sensitive material 23a covering the detection electrode portion. The detection electrode section serves to detect a change in a resistance value within the MEMS gas sensor chip 2 to detect when gas to be detected is on the gas-sensitive material 23a adheres. The heating unit is used to heat the gas-sensitive material 23a and serves to control the reaction of the gas to be detected and the gas-sensitive material 23a to facilitate and quickly diffuse the absorbed gas and moisture after the reaction. The gas sensitive material 23a includes a property that is sensitive (reactive) to gas to be detected. In particular, a resistance value of the gas-sensitive material changes 23a according to a change in concentration of the gas to be detected. The thickness of the gas sensitive material 23a can for example be 0.1 to 100 µm. The one for the gas-sensitive material 23a usable material is, for example, SnO 2 , WO 3 , ZnO, NiO, CuO, FeO, or In 2 O 3 . One for forming the gas sensitive material 23a a method that can be used is, for example, screen printing, dispenser or inkjet application or sputtering. The pads 24 are in the area 2 B on the insulating film 22nd not positioned over the cavity. As in 3 illustrated are four pads, for example 24 educated. Two of the four pads have an electrode wiring pattern 25th and the remaining two with a heater wiring pattern 26th connected. The electrode wiring pattern 25th is with the detection electrode portion of the gas sensor unit 23 connected, and the heating wiring pattern 26th is with the heating unit of the gas sensor unit 23 connected.

Das Trägersubstrat 3 schließt die Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und die Vielzahl von Mikroporen 32 ein (siehe 1(b)). Als Trägersubstrat 3 kann zum Beispiel eine Leiterplatte verwendet werden. Beispiele für den Typ von Substraten, die für die Leiterplatte verwendbar sind, schließen ein Papierphenolsubstrat, ein Epoxidsubstrat, ein Glasverbundsubstrat, ein Glasepoxidsubstrat, ein Glaspolyimidsubstrat, ein Fluorsubstrat, ein Glas-PPO-Substrat, ein Metallsubstrat, ein Keramiksubstrat und dergleichen ein. Die Anzahl der Anschlussklemmen 31 ist gleich oder größer als die Anzahl der Pads, da die Anschlussklemmen 31 mit den Pads 24 elektrisch verbunden werden müssen, wenn der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann zum Beispiel unter Verwendung eines Bohrers gebildet werden. Der Durchmesser der Mikroporen 32 kann zum Beispiel 200 µm oder weniger betragen. Die Größe des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a kann in Draufsicht gleich oder größer/kleiner als die Größe des Hohlraums 21a sein. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann zum Beispiel eine Form wie einen Kreis, ein Polygon, ein Kreuz oder dergleichen bilden (siehe 4(a) bis 4(d)). Außerdem können, wie in 4(e) veranschaulicht, die Mikroporen 32, die angeordnet sind, um kreisförmige Formen zu bilden, zum Beispiel in dem mit Mikroporen ausgebildeten Bereich 3a einer kreisförmigen Form gebildet sein. Außerdem müssen, wie in 4(f) veranschaulicht, die Mikroporen 32 nicht in der Mitte des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a ausgebildet sein. In diesem Fall entspricht die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 dem Bereich, in dem die Mikroporen nicht ausgebildet sind.The carrier substrate 3 closes the multitude of connection terminals 31 and the multitude of micropores 32 a (see 1 (b) ). As a carrier substrate 3 For example, a printed circuit board can be used. Examples of the type of substrates usable for the circuit board include a paper phenol substrate, an epoxy substrate, a glass composite substrate, a glass epoxy substrate, a glass polyimide substrate, a fluorine substrate, a glass PPO substrate, a metal substrate, a ceramic substrate and the like. The number of terminals 31 is equal to or greater than the number of pads as the connection terminals 31 with the pads 24 need to be electrically connected when the MEMS gas sensor chip 2 is attached. The multitude of micropores 32 can be formed using a drill, for example. The diameter of the micropores 32 can be, for example, 200 µm or less. The size of the area formed with micropores 3a can be equal to or larger / smaller than the size of the cavity in plan view 21a being. The multitude of micropores 32 can for example form a shape such as a circle, a polygon, a cross or the like (see 4 (a) until 4 (d) ). In addition, as in 4 (e) illustrates the micropores 32 arranged to form circular shapes, for example, in the area formed with micropores 3a be formed in a circular shape. In addition, as in 4 (f) illustrates the micropores 32 not in the center of the microporous area 3a be trained. In this case, the gas sensor unit corresponds 23 of the MEMS gas sensor chip 2 the area where the micropores are not formed.

Wenn er auf dem Trägersubstrat 3 befestigt ist, ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 in dem Bereich 3a des Trägersubstrats 3 positioniert ist, in dem die Mikroporen 32 ausgebildet sind (siehe 1(b)). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 elektrisch miteinander verbunden. Ein Verfahren zur Verbindung kann ein bekanntes Verfahren sein. Zum Beispiel können Druckkontaktverfahren und Ultraschallbondverfahren unter Verwendung von Goldhöckern, anisotrope Bondverfahren unter Verwendung von Goldhöckern und anisotropen leitfähigen Klebstoffen, Löthöckerbondverfahren unter Verwendung von Löthöckern und dergleichen verwendet werden.When he is on the carrier substrate 3 is attached is the MEMS gas sensor chip 2 arranged so that the gas sensor unit 23 of the MEMS gas sensor chip 2 in that area 3a of the carrier substrate 3 is positioned in which the micropores 32 are trained (see 1 (b) ). Then the pads 24 and the connection terminals 31 electrically connected to each other. A method of connection may be a known method. For example, pressure contact methods and ultrasonic bonding methods using gold bumps, anisotropic bonding methods using gold bumps and anisotropic conductive adhesives, solder bump bonding methods using solder bumps, and the like can be used.

Bei dem bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper 100 ist das Durchgangsloch 211 des Sockels 210 über dem mit dem gassensitiven Material 230 versehenen Isolierfilm 220 des MEMS-Gassensorchips 200 positioniert (siehe 7(b)). Somit liegt der Isolierfilm 220 frei. Die Kappe 400 ist zum Schutz des dünnschichtförmigen Isolierfilms 220 erforderlich, was zu einer erhöhten Dicke des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers 100 führt. Andererseits weist der MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung den MEMS-Gassensorchip 2 auf, der unter Verwendung eines sogenannten Flip-Chip-Montageverfahrens wie bei dem bekannten Trägerkörper auf dem Trägersubstrat 3 befestigt ist. Im MEMS-Gassensorchip 2 ist der Sockel 21 über dem dünnschichtförmigen Isolierfilm 22 positioniert, der mit dem gassensitiven Material 23a versehen ist (siehe 1(b)). Da der dünnschichtförmige Isolierfilm 22 durch den darüberliegenden Sockel 21 geschützt ist, ist die Kappe der bekannten Konfiguration nicht mehr erforderlich. Dementsprechend kann der MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 leicht verdünnt werden. Außerdem kann die Vielzahl von Mikroporen 32, die in dem Trägersubstrat 3 ausgebildet sind, verhindern, dass Schmutz, Öl und dergleichen an dem gassensitiven Material 23a haften.In the known MEMS gas sensor carrier body 100 is the through hole 211 of the base 210 above the one with the gas-sensitive material 230 provided insulating film 220 of the MEMS gas sensor chip 200 positioned (see 7 (b) ). Thus, the insulating film lies 220 free. The cap 400 is to protect the thin-layer insulating film 220 required, resulting in an increased thickness of the MEMS gas sensor carrier body 100 leads. On the other hand, the MEMS gas sensor carrier body 1 of the present invention the MEMS gas sensor chip 2 on, using a so-called flip-chip assembly process as in the known carrier body on the carrier substrate 3 is attached. In the MEMS gas sensor chip 2 is the base 21 over the thin-layer insulating film 22nd positioned with the gas-sensitive material 23a is provided (see 1 (b) ). As the thin-layer insulating film 22nd through the base above 21 is protected, the cap of the known configuration is no longer required. The MEMS gas sensor carrier body can accordingly 1 be easily diluted. Also, the multitude of micropores 32 that are in the carrier substrate 3 prevent dirt, oil and the like on the gas-sensitive material 23a be liable.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist das Trägersubstrat 3 eine gleichmäßige Dicke auf, was jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. Insbesondere kann die Dicke des Bereichs 3a des Trägersubstrats 3, in dem die Mikroporen 32 gebildet sind, kleiner sein als die der anderen Bereiche als des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a (siehe 5). Der mit Mikroporen ausgebildete Bereich 3a kann zum Beispiel durch einen Senkprozess unter Verwendung eines Schaftfräsers oder dergleichen verdünnt werden. Bei einer solchen Konfiguration kann ein großer Raum um die Gassensoreinheit 23 herum gesichert werden, um den Durchgang des zu detektierenden Gases zu erleichtern. Somit kann die Detektionsempfindlichkeit verbessert werden.In the embodiment described above, the carrier substrate 3 a uniform thickness, but this is not to be understood as limiting. In particular, the thickness of the area 3a of the carrier substrate 3 in which the micropores 32 are formed, be smaller than those of the regions other than the micropore-formed region 3a (please refer 5 ). The area formed with micropores 3a can be thinned, for example, by a countersinking process using an end mill or the like. With such a configuration, a large space can be allowed around the gas sensor unit 23 be secured around to facilitate the passage of the gas to be detected. Thus, the detection sensitivity can be improved.

Außerdem kann der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 31 des Trägersubstrats 3 durch Harz 4 abgedichtet sein (siehe 6). Das Harz 4 ist bevorzugt ein flüssiges härtbares Harz. Das Harz 4 steht in engem Kontakt mit dem Außenumfangsabschnitt des MEMS-Gassensorchips 2 und mit dem Trägersubstrat 3. Bei einer solchen Konfiguration kann der MEMS-Gassensorchip 2 fest an dem Trägersubstrat 3 befestigt sein.In addition, the circumference of the connecting portion between the pads 24 of the MEMS gas sensor chip 2 and the connection terminals 31 of the carrier substrate 3 through resin 4th be sealed (see 6th ). The resin 4th is preferably a liquid curable resin. The resin 4th is in close contact with the outer peripheral portion of the MEMS gas sensor chip 2 and with the carrier substrate 3 . With such a configuration, the MEMS gas sensor chip 2 firmly to the carrier substrate 3 be attached.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und eine flexible Leiterplatte 5 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die flexible Leiterplatte 5 schließt ein: einen Basisfilm 51, der ein Durchgangsloch 51a einschließt, eine Vielzahl von Anschlussklemmen 52, die auf dem Basisfilm bereitgestellt sind; und einen Metallgitterabschnitt 53, der auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, und von den Anschlussklemmen isoliert ist. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 52 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit 23 in einem Bereich 5a positioniert ist, in dem der Metallgitterabschnitt ausgebildet ist (siehe 8).A MEMS gas sensor carrier 1 The present invention includes a MEMS gas sensor chip 2 and a flexible circuit board 5 one. The MEMS gas sensor chip 2 includes: a pedestal 21 with a cavity 21a ; an insulating film 22nd provided to cover the cavity and an opening portion 22a which is connected to the cavity; a gas sensor unit 23 positioned over the cavity; and a variety of pads 24 that in one area 2 B on the insulating film are not positioned over the cavity and are connected to the gas sensor unit. The flexible circuit board 5 includes: a base film 51 having a through hole 51a includes a plurality of terminals 52 provided on the base film; and a metal mesh section 53 provided on the base film to cover the through hole and insulated from the connection terminals. The pads 24 and the connection terminals 52 are electrically connected to each other, wherein the gas sensor unit 23 in one area 5a is positioned in which the metal mesh portion is formed (see 8th ).

Die flexible Leiterplatte 5 schließt einen Basisfilm 51, eine Vielzahl von Anschlussklemmen 52 und einen Metallgitterabschnitt 53 ein (siehe 8(b) und 9). Beispiele für ein für den Basisfilm 51 verwendbares Material schließen Polyimid, Polyethylenterephthalat, Flüssigkristallpolymer (LCP), Cycloolefinpolymer (COP), Epoxidharz, Teflon (Marke) und dergleichen ein. Der Basisfilm 51 schließt ein Durchgangsloch 51a ein. Das Durchgangsloch 51a kann zum Beispiel unter Verwendung eines Verfahrens wie einer Fotolithografie, Entfernen unter Verwendung von Laser oder dergleichen, Trockenätzen, Nassätzen oder dergleichen gebildet werden. Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren wird für den Basisfilm 51 ein lichtempfindliches Polyimidharz verwendet und das Durchgangsloch 51a bevorzugt photolithographisch ausgebildet. Mit einem solchen Verfahren können nämlich mehrere Löcher mit hoher Genauigkeit auf einmal hergestellt werden. Die Dicke des Basisfilms 51 kann zum Beispiel 5 bis 500 µm betragen. Es können ein oder mehrere Durchgangslöcher 51a vorliegen. In einem Fall, in dem ein Durchgangsloch 51a bereitgestellt ist, kann die Form des Durchgangslochs in Draufsicht zum Beispiel ein Kreis, ein Polygon, ein Kreuz oder dergleichen sein (siehe 10). Die Größe des Durchgangslochs 51a kann in Draufsicht gleich oder größer/kleiner als die Größe des Hohlraums 21a sein.The flexible circuit board 5 closes a base movie 51 , a plurality of connection terminals 52 and a metal mesh portion 53 a (see 8 (b) and 9 ). Examples of one for the base movie 51 usable material include polyimide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polymer (LCP), cycloolefin polymer (COP), epoxy resin, Teflon (trademark) and the like. The base film 51 closes a through hole 51a one. The through hole 51a For example, it can be formed using a method such as photolithography, removal using laser or the like, dry etching, wet etching, or the like. According to a particularly preferred method, for the base film 51 uses a photosensitive polyimide resin and the through hole 51a preferably formed photolithographically. With such a method, a plurality of holes can be made at once with high accuracy. The thickness of the base film 51 can for example be 5 to 500 µm. There can be one or more through holes 51a are present. In a case where a through hole 51a is provided, the shape of the through hole in plan view may be, for example, a circle, a polygon, a cross, or the like (see FIG 10 ). The size of the through hole 51a can be equal to or larger / smaller than the size of the cavity in plan view 21a being.

Der Metallgitterabschnitt 53 ist auf dem Basisfilm 51 bereitgestellt, um das Durchgangsloch 51a zu bedecken (siehe 9). Somit ist in Draufsicht der mit Metallgitter ausgebildete Bereich 5a größer als das Durchgangsloch 51a. Der Metallgitterabschnitt 53 ist von den Anschlussklemmen 52 elektrisch isoliert (siehe 9). Beispiele für Materialien, die für den Metallgitterabschnitt 53 verwendbar sind, schließen Kupfer, Gold, Aluminium, Platin, Palladium, Nickel, Titan, Edelstahl (SUS) und dergleichen ein. Der Metallgitterabschnitt 53 kann unter Verwendung eines Verfahrens wie beispielsweise Ätzen, Fotolithografie, Plattieren, Lift-Off und Metallpastendrucken gebildet werden. Eine Breite w von Linien des Metallgitterabschnitts 53 (siehe 9) kann zum Beispiel 5 bis 100 µm betragen. Der Abstand s (siehe 9) zwischen Linien des Metallgitterabschnitts 53 kann zum Beispiel 5 bis 100 µm betragen. Die Dicke des Metallgitterabschnitts 53 kann zum Beispiel 0,5 bis 50 µm betragen. Es ist zu beachten, dass entweder die Bildung des Metallgitterabschnitts 53 oder die Bildung des Durchgangslochs 51a in dem Basisfilm 51 früher als die jeweils andere implementiert werden kann.The metal mesh section 53 is on the base film 51 provided to the through hole 51a to cover (see 9 ). Thus, in plan view is the area formed with the metal grid 5a larger than the through hole 51a . The metal mesh section 53 is electrically isolated from the connection terminals 52 (see 9 ). Examples of materials used for the metal mesh section 53 usable include copper, gold, aluminum, platinum, palladium, nickel, titanium, stainless steel (SUS) and the like. The metal mesh section 53 can be formed using a method such as etching, photolithography, plating, lift-off, and metal paste printing. A width w of lines of the metal mesh portion 53 (please refer 9 ) can be, for example, 5 to 100 µm. The distance s (see 9 ) between lines of the metal mesh section 53 can for example be 5 to 100 µm. The thickness of the metal mesh section 53 can for example be 0.5 to 50 µm. It should be noted that either the formation of the metal mesh section 53 or the formation of the through hole 51a in the base movie 51 earlier than the other can be implemented.

Das Material der Anschlussklemme 52 ist bevorzugt das gleiche Material wie der Metallgitterabschnitt 53, da dadurch die Anschlussklemme 52 und der Metallgitterabschnitt 53 auf einmal gebildet werden können. Es ist zu beachten, dass ein anderes Material als das des Metallgitterabschnitts 53 verwendet werden kann.The material of the connection terminal 52 is preferably the same material as the metal grid section 53 , as this results in the connection terminal 52 and the metal mesh section 53 can be formed at once. It should be noted that a different material than that of the metal mesh portion 53 can be used.

Wenn er auf der flexiblen Leiterplatte 5 befestigt ist, ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 im mit Metallgitter ausgebildeten Bereich 5a der flexiblen Leiterplatte 5 positioniert ist (siehe 8(b)). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 52 elektrisch miteinander verbunden.When he is on the flexible circuit board 5 is attached is the MEMS gas sensor chip 2 arranged so that the gas sensor unit 23 of the MEMS gas sensor chip 2 in the area formed with a metal grid 5a the flexible printed circuit board 5 is positioned (see 8 (b) ). Then the pads 24 and the connection terminals 52 electrically connected to each other.

Gemäß dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung kann der Metallgitterabschnitt 53, der in der flexiblen Leiterplatte 5 ausgebildet ist, verhindern, dass Schmutz, Öl und dergleichen an dem gassensitiven Material 23a haften.According to the MEMS gas sensor carrier body 1 of the present invention, the metal mesh portion 53 that is in the flexible circuit board 5 is formed, prevent dirt, oil and the like on the gas-sensitive material 23a be liable.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Basisfilm 51 der flexiblen Leiterplatte 5 einschichtig, jedoch kann der Film zwei Schichten umfassen. Zum Beispiel sind in 11 zwei Basisfilme 51 und 51 miteinander verbunden, und ein einzelnes Durchgangsloch 51a ist durch die zwei Basisfilme 51 und 51 hindurch gebildet. Auf dem Basisfilm 51 auf der Oberseite sind die Anschlussklemmen 52 und auf dem Basisfilm 51 auf der Unterseite der Metallgitterabschnitt 53 ausgebildet. In der In 11 veranschaulichten Konfiguration ist die Position des Metallgitterabschnitts 53 niedriger als die des Metallgitterabschnitts 53 in der in 8(b) veranschaulichten Konfiguration.In the embodiment described above, the base film is 51 the flexible printed circuit board 5 single layer, but the film can comprise two layers. For example, in 11 two base films 51 and 51 connected together, and a single through hole 51a is through the two base films 51 and 51 formed therethrough. On the base film 51 on the top are the terminals 52 and on the base film 51 on the bottom of the metal mesh section 53 educated. In the In 11 illustrated configuration is the position of the metal mesh portion 53 lower than that of the metal mesh section 53 in the in 8 (b) illustrated configuration.

Die Position des Metallgitterabschnitts 53 kann sogar niedriger sein als die in 10 veranschaulichte Position (siehe 12). Dabei sind die Anschlussklemmen 52 auf dem Basisfilm 51 auf der Oberseite und der Metallgitterabschnitt 53 auf dem Basisfilm 51 auf der Unterseite ausgebildet. Wenn der Basisfilm 51 eine einzelne Schicht umfasst, kann der Metallgitterabschnitt 53 auf der Oberfläche des Basisfilms 51 gegenüber der Oberfläche, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist, gebildet sein, wie in 14 veranschaulicht.The location of the metal mesh section 53 can even be lower than that in 10 illustrated position (see 12th ). At this time, the connection terminals 52 are on the base film 51 on the top and the metal mesh section 53 on the base film 51 formed on the underside. If the base film 51 comprises a single layer, the metal mesh portion 53 on the surface of the base film 51 opposite the surface on which the MEMS gas sensor chip 2 attached, be formed as in 14th illustrated.

In der Konfiguration, in der die beiden Basisfilme miteinander verbunden sind (11 und 12), kann der Basisfilm 51 auf einer Seite des Metallgitterabschnitts 53 bereitgestellt sein, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen (siehe 13 und 14). In 13 ist der Basisfilm 51 auf der Oberseite auf dem Metallgitterabschnitt 53 bereitgestellt, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen. Ein Teil des Basisfilms 51 auf der Unterseite, der der Form des Durchgangslochs 51a entspricht, ist ausgespart. Insbesondere ist der Basisfilm 51 auf der Oberseite so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 in dem Bereich aufweist, in dem das Durchgangsloch 51a ausgebildet ist. In 14 ist der Basisfilm 51 auf der Unterseite auf dem Metallgitterabschnitt 53 bereitgestellt, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen. Ein Teil des Basisfilms 51 auf der Oberseite, der der Form des Durchgangslochs 51a entspricht, ist ausgespart. Insbesondere ist der Basisfilm 51 auf der Unterseite so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 in dem Bereich aufweist, in dem das Durchgangsloch 51a ausgebildet ist. Mit einer solchen Konfiguration kann die Festigkeit des Metallgitterabschnitts 53 erhöht werden, wenn der Basisfilm 51 auf einer Seite davon bereitgestellt ist. Es ist zu beachten, dass der Basisfilm 51 in 13 auf der Oberseite so ausgebildet ist, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 aufweist, der Basisfilm 51 jedoch auf der Unterseite auch so ausgebildet sein kann, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 aufweist.In the configuration in which the two base films are connected to each other ( 11 and 12th ), the base film can 51 on one side of the metal mesh section 53 be provided without the through hole 51a to close (see 13th and 14th ). In 13th is the base film 51 on the top on the metal mesh section 53 provided without the through hole 51a to close. Part of the base film 51 on the bottom, which is the shape of the through hole 51a corresponds to is left out. In particular is the base film 51 formed on the top to be the same shape as the metal mesh section 53 in the area in which the through hole 51a is trained. In 14th is the base film 51 on the bottom on the metal mesh section 53 provided without the through hole 51a to close. Part of the base film 51 on the top, which is the shape of the through hole 51a corresponds to is left out. In particular is the base film 51 formed on the underside to be the same shape as the metal mesh section 53 in the area in which the through hole 51a is trained. With such a configuration, the strength of the metal mesh portion can be increased 53 be increased when the base film 51 is provided on one side of it. It should be noted that the base film 51 in 13th on the top is formed to be the same shape as the metal mesh portion 53 has the base film 51 however, the underside can also be formed to have the same shape as the metal mesh portion 53 having.

Mit den in 11 bis 15 veranschaulichten Konfigurationen kann ein großer Raum um die Gassensoreinheit 23 herum gesichert werden, um den Durchgang des zu detektierenden Gases zu erleichtern. Somit kann die Detektionsempfindlichkeit verbessert werden.With the in 11 until 15th illustrated configurations can allow a large space around the gas sensor unit 23 be secured around to facilitate the passage of the gas to be detected. Thus, the detection sensitivity can be improved.

Außerdem kann der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 52 der flexiblen Leiterplatte 5 durch das Harz 4 abgedichtet sein (siehe 16). Bei einer solchen Konfiguration kann der MEMS-Gassensorchip 2 fest an der flexiblen Leiterplatte 5 befestigt sein.In addition, the circumference of the connecting portion between the pads 24 of the MEMS gas sensor chip 2 and the connection terminals 52 of the flexible printed circuit board 5 through the resin 4th be sealed (see 16 ). With such a configuration, the MEMS gas sensor chip 2 firmly on the flexible circuit board 5 be attached.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und ein Trägersubstrat 3 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei sich der Hohlraum 21a und die Rille 62 in Draufsicht überlappen (siehe 17).A MEMS gas sensor carrier 1 The present invention includes a MEMS gas sensor chip 2 and a support substrate 3 one. The MEMS gas sensor chip 2 includes: a pedestal 21 with a cavity 21a ; an insulating film 22nd provided to cover the cavity and an opening portion 22a which is connected to the cavity; a gas sensor unit 23 positioned over the cavity; and a variety of pads 24 that in one area 2 B on the insulating film are not positioned over the cavity and are connected to the gas sensor unit. The carrier substrate 3 closes a variety of connection terminals 31 and at least one groove 62 one. The pads 24 and the connection terminals 31 are electrically connected to each other, with the cavity 21a and the groove 62 overlap in plan view (see 17th ).

Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein (siehe 17(b) und 18). Als Trägersubstrat 3 kann zum Beispiel eine Leiterplatte verwendet werden. Beispiele für den Typ von Substraten, die für die Leiterplatte verwendbar sind, schließen ein Papierphenolsubstrat, ein Epoxidsubstrat, ein Glasverbundsubstrat, ein Glasepoxidsubstrat, ein Glaspolyimidsubstrat, ein Fluorsubstrat, ein Glas-PPO-Substrat, ein Metallsubstrat, ein Keramiksubstrat und dergleichen ein. Die Rillen 62 können zum Beispiel unter Verwendung eines Schaftfräsers ausgebildet werden. Es können eine oder mehrere Rillen 62 vorhanden sein. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann die Form der Rille in Draufsicht zum Beispiel eine lineare Form sein (siehe 19(a) bis 19(c)), eine L-Form (siehe 19 (d)), eine gekrümmte Form (siehe 19(e)), eine Wellenform (siehe 19(f)) und dergleichen. Wenn eine Vielzahl von Rillen vorhanden ist, können die Rillen in Draufsicht so angeordnet sein, dass zum Beispiel eine Vielzahl von linearen Rillen parallel angeordnet ist (siehe 20(a)), oder zwei oder mehr lineare Rillen um einen Bereich 6a angeordnet sind, in dem zum Beispiel die Gassensoreinheit positioniert ist (20(b) bis 20(e)). Es ist zu beachten, dass in 19(a) bis 19(f) beide Enden der Rille 62 über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinausragen. Alternativ kann sich mindestens ein Ende der Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken, oder es kann sich keines der Enden über den Außenumfang hinaus erstrecken. In 20(a) ragen beide Enden aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ können sich ein oder beide Enden mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken. In 20(b) bis 20(e) ragt ein Ende aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ kann sich ein Ende mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken.The carrier substrate 3 closes a variety of connection terminals 31 and at least one groove 62 a (see 17 (b) and 18th ). As a carrier substrate 3 For example, a printed circuit board can be used. Examples of the type of substrates usable for the circuit board include Paper phenol substrate, an epoxy substrate, a glass composite substrate, a glass epoxy substrate, a glass polyimide substrate, a fluorine substrate, a glass PPO substrate, a metal substrate, a ceramic substrate, and the like. The grooves 62 can be formed using an end mill, for example. There can be one or more grooves 62 to be available. If there is a groove, the shape of the groove in plan view may be a linear shape, for example (see 19 (a) until 19 (c) ), an L-shape (see 19 (d) ), a curved shape (see 19 (e) ), a waveform (see 19 (f) ) and the same. When there are a plurality of grooves, the grooves may be arranged in plan view such that, for example, a plurality of linear grooves are arranged in parallel (see FIG 20 (a) ), or two or more linear grooves around an area 6a are arranged in which, for example, the gas sensor unit is positioned ( 20 (b) until 20 (e) ). It should be noted that in 19 (a) until 19 (f) both ends of the groove 62 over the outer circumference of the MEMS gas sensor chip 2 protrude. Alternatively, at least one end of the groove can extend beyond the outer circumference, or none of the ends can extend beyond the outer circumference. In 20 (a) Both ends of all the grooves protrude beyond the outer circumference of the MEMS gas sensor chip 2 out. Alternatively, one or both ends of at least one groove can extend beyond the outer circumference. In 20 (b) until 20 (e) one end of all of the grooves protrudes beyond the outer circumference of the MEMS gas sensor chip 2 out. Alternatively, one end of at least one groove can extend beyond the outer circumference.

Die Rillen können jede beliebige Breite aufweisen, die zum Beispiel 10 bis 500 µm betragen kann. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann deren Breite über die gesamte Länge der Rille gleichmäßig sein (siehe 19) oder variieren (siehe 21). Wenn mehrere Rillen vorhanden sind, kann die Breite aller Rillen über die gesamte Länge gleichmäßig sein oder variieren. Außerdem können sowohl eine Rille mit einer großen Breite über die gesamte Länge als auch eine Rille mit einer kleinen Breite über die gesamte Länge vorliegen. Außerdem können sowohl eine Rille mit über die gesamte Länge gleichmäßiger Breite als auch eine Rille mit über die gesamte Länge variierender Breite vorliegen. Die Rillen können jede beliebige Tiefe aufweisen, die zum Beispiel 5 bis 200 µm betragen kann. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann deren Tiefe über die Länge der Rille gleichmäßig sein oder variieren (siehe 22). Wie in 22(a) bis 22(c) veranschaulicht, kann eine sich verjüngende Rille bereitgestellt sein. Wie in 22(d) veranschaulicht, kann der Boden der Rille Vertiefungen und Vorsprünge aufweisen. Wie in 22(e) veranschaulicht, kann die Tiefe variieren, um eine Stufenform zu bilden. Wenn mehrere Rillen vorhanden sind, kann die Tiefe aller Rillen über die gesamte Länge gleichmäßig sein oder variieren. Außerdem können sowohl eine Rille mit großer Tiefe über die gesamte Länge als auch eine Rille mit kleiner Tiefe über die gesamte Länge vorliegen. Außerdem können sowohl eine Rille mit über die gesamte Länge gleichmäßiger Tiefe als auch eine Rille mit über die gesamte Länge variierender Tiefe vorliegen.The grooves can have any width, for example 10 to 500 μm. If there is a groove, its width can be uniform over the entire length of the groove (see 19th ) or vary (see 21 ). If there are multiple grooves, the width of all the grooves can be the same or vary over the entire length. In addition, there can be both a groove with a large width over the entire length and a groove with a small width over the entire length. In addition, both a groove with a uniform width over the entire length and a groove with a width varying over the entire length can be present. The grooves can have any depth, which can be, for example, from 5 to 200 μm. If there is a groove, its depth can be uniform or vary along the length of the groove (see 22nd ). As in 22 (a) until 22 (c) As illustrated, a tapered groove may be provided. As in 22 (d) As illustrated, the bottom of the groove may have depressions and protrusions. As in 22 (e) As illustrated, the depth can vary to form a step shape. If there are multiple grooves, the depth of all the grooves can be the same or vary over the entire length. In addition, there can be both a groove with a great depth over the entire length and a groove with a small depth over the entire length. In addition, both a groove with a uniform depth over the entire length and a groove with a depth which varies over the entire length can be present.

Bei Befestigung auf dem Trägersubstrat 3 ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass sich der Hohlraum 21a und die Rille 62 in Draufsicht überlappen (siehe 18(a)). Mit anderen Worten, in Draufsicht wie in 18(a) ist der MEMS-Gassensorchip 2 auf dem Trägersubstrat 3 so angeordnet, dass die Rille 62 teilweise in dem Bereich 2a oberhalb des Hohlraums eingeschlossen ist. Es ist zu beachten, dass, wenn der MEMS-Gassensorchip 2 auf dem Trägersubstrat 3 angeordnet ist, das gassensitive Material 23a über der Rille 62 positioniert sein kann (siehe 19) oder das gassensitive Material 23a nicht über der Rille 62 positioniert sein kann (siehe 20). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 elektrisch miteinander verbunden.When attached to the carrier substrate 3 is the MEMS gas sensor chip 2 arranged so that the cavity 21a and the groove 62 overlap in plan view (see 18 (a) ). In other words, in plan view as in 18 (a) is the MEMS gas sensor chip 2 on the carrier substrate 3 arranged so that the groove 62 partly in the area 2a is included above the cavity. It should be noted that when the MEMS gas sensor chip 2 on the carrier substrate 3 is arranged, the gas-sensitive material 23a over the groove 62 can be positioned (see 19th ) or the gas-sensitive material 23a not over the groove 62 can be positioned (see 20th ). Then the pads 24 and the connection terminals 31 electrically connected to each other.

Selbst wenn der Spalt zwischen dem MEMS-Gassensorchip 2 und dem Trägersubstrat 3 klein ist, wird bei dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung das zu detektierende Gas aufgrund der bereitgestellten Rille 62 leicht in die Gassensoreinheit 23 eingeleitet.Even if the gap between the MEMS gas sensor chip 2 and the carrier substrate 3 is small, in the case of the MEMS gas sensor carrier body 1 of the present invention the gas to be detected due to the provided groove 62 easily into the gas sensor unit 23 initiated.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform schließt das Trägersubstrat 3 die Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein. Alternativ kann das Trägersubstrat 3 ferner einen vertieften Abschnitt 63 einschließen, der mit der Rille 62 in dem Bereich 6a verbunden ist, in dem die Gassensoreinheit 23 positioniert ist (siehe 23). 23(a) ist eine schematische Draufsicht auf den MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1. Der Einfachheit halber ist der MEMS-Gassensorchip 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. 23(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 23(a). Der vertiefte Abschnitt 63 ist in dem Bereich 6a ausgebildet, in dem die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 positioniert ist. Somit ist der MEMS-Gassensorchip 2 so befestigt, dass die Gassensoreinheit 23 dem vertieften Abschnitt 63 zugewandt ist. Die vertieften Abschnitte 63 können die gleiche Größe wie die Gassensoreinheit 23 aufweisen oder können eine andere Größe aufweisen, wie in 23 veranschaulicht. Da der vertiefte Abschnitt 63 mit der Rille 62 verbunden ist, kann zu detektierendes Gas effizienter in den vertieften Abschnitt 63 unterhalb der Gassensoreinheit 23 vom Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 durch die Rille 62 eingeleitet werden. Die Form der vertieften Abschnitte 63 in Draufsicht kann zum Beispiel eine elliptische Form, wie in 23(a) dargestellt, eine kreisförmige Form, eine polygonale Form oder dergleichen sein. Die Tiefen der vertieften Abschnitte 63 und der Rillen 62 können gleich sein (siehe 24(a) und 24(b)) oder voneinander verschieden sein (siehe 23(b), 24 (c) bis 24(e)). In dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 mit einer solchen Konfiguration kann der Raum unter der Gassensoreinheit 23 durch den vertieften Abschnitt 63 gesichert werden, sodass eine größere Menge an zu detektierendem Gas an oder nahe der Gassensoreinheit 23 eingeleitet werden kann.In the embodiment described above, the carrier substrate closes 3 the multitude of connection terminals 31 and at least one groove 62 one. Alternatively, the carrier substrate 3 further include a recessed portion 63 that corresponds to the groove 62 in that area 6a is connected in which the gas sensor unit 23 is positioned (see 23 ). 23 (a) Fig. 3 is a schematic plan view of the MEMS gas sensor carrier body 1 . For the sake of simplicity, the MEMS gas sensor chip is 2 indicated by a dashed line. 23 (b) FIG. 3 is an AA cross-sectional view of FIG 23 (a) . The recessed portion 63 is in the area 6a formed in which the gas sensor unit 23 of the MEMS gas sensor chip 2 is positioned. Thus the MEMS gas sensor chip 2 attached so that the gas sensor unit 23 facing the recessed portion 63. The recessed portions 63 can be the same size as the gas sensor unit 23 or may have a different size, as in 23 illustrated. Since the recessed portion 63 with the groove 62 is connected, gas to be detected can be more efficiently in the recessed portion 63 below the gas sensor unit 23 from the outer circumference of the MEMS gas sensor chip 2 through the groove 62 be initiated. The shape of the recessed portions 63 in plan view may be, for example, an elliptical shape as shown in FIG 23 (a) shown, a circular shape, be a polygonal shape or the like. The depths of the recessed portions 63 and the grooves 62 can be the same (see 24 (a) and 24 (b) ) or different from each other (see 23 (b) , 24 (c) until 24 (e) ). In the MEMS gas sensor carrier body 1 with such a configuration, the space under the gas sensor unit can 23 can be secured by the recessed portion 63 so that a larger amount of gas to be detected is at or near the gas sensor unit 23 can be initiated.

In 23(a) ragt ein Ende aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ kann sich ein Ende mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken.In 23 (a) one end of all of the grooves protrudes beyond the outer circumference of the MEMS gas sensor chip 2 out. Alternatively, one end of at least one groove can extend beyond the outer circumference.

Der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 31 des Trägersubstrats 3 kann durch das Harz 4 abgedichtet sein (siehe 25). Dennoch wird, wie in 25(a) veranschaulicht, das Harz 4 bereitgestellt, ohne die Rillen 62 zu schließen. Das Abdichten unter Verwendung des Harzes 4, wie in 25(a) veranschaulicht, ist auch in einer Konfiguration implementiert, in der sich ein Ende aller Rillen nicht über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus erstreckt. Bei einer solchen Konfiguration kann zu detektierendes Gas durch die Rille 62 in den vertieften Abschnitt 63 eingeleitet werden.The perimeter of the connecting portion between the pads 24 of the MEMS gas sensor chip 2 and the connection terminals 31 of the carrier substrate 3 can through the resin 4th be sealed (see 25th ). However, as in 25 (a) illustrates the resin 4th provided without the grooves 62 close. Sealing using the resin 4th , as in 25 (a) illustrated is also implemented in a configuration in which one end of all of the grooves does not extend over the outer periphery of the MEMS gas sensor chip 2 extends beyond. With such a configuration, gas to be detected can pass through the groove 62 introduced into the recessed section 63.

Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und eine Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der auf dem Sockel 21 bereitgestellt ist, um den Hohlraum 21a abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum 21a verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23a, die auf einem Bereich 2a des Isolierfilms 22 über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die auf einem Bereich 2b des Isolierfilms 22 nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit 23a verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und mehrere Anschlussklemmen 31 ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum 21a und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und die Vielzahl von Pads 24 mit der Vielzahl von Anschlussklemmen 31 elektrisch verbunden ist.A MEMS gas sensor carrier 1 The present invention includes a MEMS gas sensor chip 2 and a circuit board. The MEMS gas sensor chip 2 includes: a pedestal 21 with a cavity 21a ; an insulating film 22nd that is on the pedestal 21 is provided to the cavity 21a to cover, and an opening portion 22a having that with the cavity 21a connected is; a gas sensor unit 23a that on a field 2a of the insulating film 22nd is provided over the cavity; and a variety of pads 24 that on a field 2 B of the insulating film 22nd are not provided over the cavity and with the gas sensor unit 23a are connected. The circuit board includes a gas inlet path and several connection terminals 31 one. The MEMS gas sensor chip is attached to the circuit board with the cavity 21a and the gas introduction path and the plurality of pads overlap in plan view 24 with the multitude of connection terminals 31 is electrically connected.

Die Leiterplatte schließt das Trägersubstrat 3 und die flexible Leiterplatte 5 ein. In einer Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad die Vielzahl von Mikroporen 32, die durch die Leiterplatte 3 hindurch gebildet sind (siehe zum Beispiel 1(b)). In einer anderen Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad eine Öffnung 53a des Metallgitterabschnitts 53 in dem Bereich des Basisfilms 51 einschließlich des Durchgangslochs 51a, wo das Durchgangsloch ausgebildet ist (siehe zum Beispiel 8(b)). In noch einer anderen Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad mindestens eine Rille 62, die in der Leiterplatte 3 ausgebildet ist und mindestens ein Ende aufweist, das sich über den Außenumfang des Sockels 21 hinaus erstreckt (siehe zum Beispiel 18(a)).The circuit board closes the carrier substrate 3 and the flexible circuit board 5 one. In one embodiment, the gas introduction path is the plurality of micropores 32 going through the circuit board 3 are formed therethrough (see for example 1 (b) ). In another embodiment, the gas introduction path is an opening 53a of the metal mesh section 53 in the area of the base film 51 including the through hole 51a where the through hole is formed (see for example 8 (b) ). In yet another embodiment, the gas introduction path is at least one groove 62 that are in the circuit board 3 is formed and has at least one end that extends over the outer circumference of the base 21 extends beyond (see for example 18 (a) ).

Bezug nehmend auf 26 kann die Leiterplatte 3 ferner den Metallgitterabschnitt 53 einschließen, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen 31 isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte 3 bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten kann die Vielzahl von Mikroporen 32 teilweise bedecken. 26(a) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 26(b). Es ist zu beachten, dass in 26(b) der MEMS-Gassensorchip 2 der Klarheit halber weggelassen ist. Unter Bezugnahme auf 26(b) ist die Vielzahl von Mikroporen 32, die in der Leiterplatte 3 gebildet sind, nur teilweise durch die Vielzahl von Metalldrähten bedeckt, die sich entlang der Y-Richtung erstrecken und in der X-Richtung angeordnet sind.Referring to 26th can the circuit board 3 furthermore the metal grid section 53 include that of the plurality of terminals 31 is insulated and includes a variety of metal wires that run on the circuit board 3 are provided, and the plurality of metal wires can contain the plurality of micropores 32 partially cover. 26 (a) FIG. 3 is an AA cross-sectional view of FIG 26 (b) . It should be noted that in 26 (b) the MEMS gas sensor chip 2 is omitted for clarity. With reference to 26 (b) is the multitude of micropores 32 that are in the circuit board 3 are only partially covered by the plurality of metal wires extending along the Y direction and arranged in the X direction.

Die Mikroporen 32, die teilweise von den Metalldrähten bedeckt sind, sind kleiner als die Mikroporen 32, die nicht von den Metalldrähten bedeckt sind, was bedeutet, dass Gas weniger wahrscheinlich durch die erstgenannten Mikroporen 32 hindurchtritt. Mit dieser Konfiguration kann die Gasselektivität verbessert werden. Wenn zum Beispiel das nachzuweisende Gas Aceton ist, das in Hautgas enthalten ist, erreicht das Aceton die Gassensoreinheit früher als anderes Gas, das in dem Hautgas enthalten ist, selbst wenn die Mikroporen teilweise bedeckt sind, da das Aceton leicht flüchtig und stark diffusiv ist.The micropores 32 that are partially covered by the metal wires are smaller than the micropores 32 that are not covered by the metal wires, which means that gas is less likely to pass through the former micropores 32 passes through. With this configuration, the gas selectivity can be improved. For example, when the gas to be detected is acetone contained in skin gas, the acetone reaches the gas sensor unit earlier than other gas contained in the skin gas even if the micropores are partially covered because the acetone is volatile and highly diffusive.

Es ist zu beachten, dass in 26 der Metallgitterabschnitt 53 auf der Oberfläche der Leiterplatte 3 bereitgestellt ist, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist, aber auch auf einer Oberfläche bereitgestellt sein kann, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann teilweise nur von einer Vielzahl von Metalldrähten bedeckt sein, die sich in X-Richtung erstrecken und in Y-Richtung angeordnet sind. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann teilweise von sich in X-Richtung erstreckenden und in Y-Richtung angeordneten Metalldrähten und sich in Y-Richtung erstreckenden und in X-Richtung angeordneten Metalldrähten bedeckt sein. Außerdem können einige der Vielzahl von Mikroporen 32 teilweise bedeckt sein. Mit anderen Worten, einige der Vielzahl von Mikroporen 32 können überhaupt nicht oder vollständig von Metalldrähten bedeckt sein.It should be noted that in 26th the metal mesh section 53 on the surface of the circuit board 3 is provided on which the MEMS gas sensor chip 2 is attached, but can also be provided on a surface that is opposite to the surface on which the MEMS gas sensor chip 2 is attached. The multitude of micropores 32 can be partially covered only by a plurality of metal wires which extend in the X direction and are arranged in the Y direction. The multitude of micropores 32 may be partially covered by metal wires extending in the X direction and arranged in the Y direction and metal wires extending in the Y direction and arranged in the X direction. It can also use some of the wide variety of micropores 32 be partially covered. In other words, some of the multitude of micropores 32 may not or completely be covered by metal wires.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1:1:
MEMS-Gassensor-TrägerkörperMEMS gas sensor carrier body
2:2:
MEMS-GassensorchipMEMS gas sensor chip
2a:2a:
Bereich über dem HohlraumArea above the cavity
2b:2 B:
Bereich nicht über dem HohlraumArea not over the cavity
21:21:
Sockelbase
21a:21a:
Hohlraumcavity
22:22:
IsolierfilmInsulating film
22a:22a:
ÖffnungsabschnittOpening section
23:23:
GassensoreinheitGas sensor unit
23a:23a:
gassensitives Materialgas sensitive material
2424
PadPad
25:25:
ElektrodenverdrahtungsmusterElectrode wiring pattern
26:26:
HeizelementverdrahtungsmusterHeating element wiring pattern
3:3:
TrägersubstratCarrier substrate
3a:3a:
mit Mikroporen ausgebildeter Bereicharea formed with micropores
31:31:
AnschlussklemmeConnection terminal
32:32:
MikroporeMicropore
33:33:
vertiefter Abschnittrecessed section
4:4:
Harzresin
5:5:
flexible Leiterplatteflexible circuit board
5a:5a:
mit Metallgitter ausgebildeter BereichArea formed with a metal grille
51:51:
BasisfilmBase film
51a:51a:
DurchgangslochThrough hole
53:53:
MetallgitterabschnittMetal mesh section
53a:53a:
Öffnungopening
6a:6a:
Bereich, in dem sich die Gassensoreinheit befindetArea in which the gas sensor unit is located
62:62:
Rillegroove
100:100:
MEMS-Gassensor-TrägerkörperMEMS gas sensor carrier body
200:200:
MEMS-GassensorchipMEMS gas sensor chip
210:210:
Sockelbase
211:211:
DurchgangslochThrough hole
220:220:
IsolierfilmInsulating film
230:230:
gassensitives Materialgas sensitive material
240:240:
PadPad
300:300:
TrägersubstratCarrier substrate
310:310:
AnschlussklemmeConnection terminal
320:320:
ÖffnungsabschnittOpening section
400:400:
Kappecap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2009216543 A [0003]JP 2009216543 A [0003]

Claims (8)

MEMS-Gassensor-Trägerkörper, umfassend: einen MEMS-Gassensorchip, der einschließt: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind; und eine Leiterplatte, die einschließt: einen Gaseinleitungspfad; und eine Vielzahl von Anschlussklemmen, wobei der MEMS-Gassensorchip auf der Leiterplatte befestigt ist, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.MEMS gas sensor carrier body, comprising: a MEMS gas sensor chip that includes: a base with a cavity; an insulating film provided on the base to cover the cavity and having an opening portion connected to the cavity; a gas sensor unit provided on a portion of the insulating film above the cavity; and a plurality of pads provided on an area on the insulating film not over the cavity and connected to the gas sensor unit; and a circuit board that includes: a gas introduction path; and a variety of terminals, where the MEMS gas sensor chip is attached to the circuit board, the cavity and the gas introduction path overlap in plan view, and the plurality of pads being electrically connected to the plurality of connection terminals. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei der Gaseinleitungspfad eine Vielzahl von Mikroporen ist, die durch die Leiterplatte hindurch ausgebildet sind.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 1 wherein the gas introduction path is a plurality of micropores formed through the circuit board. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte eine Dicke derart aufweist, dass ein Bereich, in dem die mehreren Mikroporen ausgebildet sind, dünner als andere Bereiche ist.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 2 wherein the circuit board has a thickness such that an area in which the plurality of micropores are formed is thinner than other areas. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte einschließt: einen Basisfilm, der ein Durchgangsloch einschließt; und einen Metallgitterabschnitt, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch abzudecken, und der Gaseinleitungspfad eine Öffnung des Metallgitterabschnitts ist, wobei die Öffnung in einem Bereich ausgebildet ist, in dem das Durchgangsloch ausgebildet ist.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 1 wherein the circuit board includes: a base film including a through hole; and a metal mesh portion insulated from the plurality of terminals and provided on the base film to cover the through hole, and the gas introduction path is an opening of the metal mesh portion, the opening being formed in a region where the through hole is formed. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei der Gaseinleitungspfad mindestens eine Rille ist, die in der Leiterplatte ausgebildet ist und mindestens ein Ende aufweist, das über einen Außenumfang des Sockels hinausragt.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 1 wherein the gas introduction path is at least one groove that is formed in the circuit board and has at least one end that protrudes beyond an outer periphery of the socket. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 5, wobei die Leiterplatte einen vertieften Abschnitt in einem Bereich aufweist, in dem die Gassensoreinheit positioniert ist, und ein anderer Endabschnitt der mindestens einen Rille mit dem vertieften Abschnitt verbunden ist.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 5 wherein the circuit board has a recessed portion in a region where the gas sensor unit is positioned, and another end portion of the at least one groove is connected to the recessed portion. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte ferner einen Metallgitterabschnitt einschließt, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten teilweise die Vielzahl von Mikroporen bedeckt.MEMS gas sensor carrier body according to Claim 2 wherein the circuit board further includes a metal mesh portion insulated from the plurality of terminals and including a plurality of metal wires provided on the circuit board and the plurality of metal wires partially covering the plurality of micropores. MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Umfänge von Verbindungsabschnitten zwischen der Vielzahl von Pads und der Vielzahl von Anschlussklemmen durch Harz abgedichtet sind.MEMS gas sensor carrier body according to one of the Claims 1 until 7th wherein peripheries of connection portions between the plurality of pads and the plurality of connection terminals are sealed by resin.
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